DE2823195C2

DE2823195C2 - Axial seal for a rotary piston machine

Info

Publication number: DE2823195C2
Application number: DE2823195A
Authority: DE
Inventors: Tony Ralph Karrinyup Sarich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1985-01-31
Also published as: US4219315A; FR2392221A1; DE2823195A1; GB1578920A; AU3645778A; FR2392221B1; JPS5449407A; CA1087646A; AU530028B2; BE867473A

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialdichtung für eine Kreiskolbenmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an axial seal for a rotary piston machine according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 24 02 116 ist eine Kreiskolbenmaschi ne bekannt, bei der die Enden der Absperrschieber in Schlitzen der Stirnflächen des Gehäuses geführt und mit dem Kolben verbunden sind, so daß sie in den Schlitzen bei dem kreisförmigen Umlauf des Kolbens hin- und herbewegt werden. Hierbei sind die Absperrschieber mil Wangen ausgestattet, die sich radial nach innen von dein Umfang des Kolbens durch die radiale Flache der ringförmigen Dichtung erstrecken. Daher ist es notwendig, auch eine Dichtung /wichen dem Kolben und den stegförmigen Wangen der Absperrschieber in dem Bereich zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbens und dem in einer Nut der Stirnfläche des Kolbens konzentrisch angeordneten Dichtungsring zu erhalten. Der Dichtungsring hat bei dieser bekannten Kreiskolbenmaschine rechteckigen Querschnitt. From DE-OS 24 02 116 a rotary piston machine ne is known in which the ends of the gate valve are guided in slots in the end faces of the housing and connected to the piston so that it moves back and forth in the slots during the circular revolution of the piston will. Here, the gate valves are equipped with cheeks which extend radially inward from the circumference of the piston through the radial surface of the annular seal. It is therefore necessary to also obtain a seal / gave way to the piston and the web-shaped cheeks of the gate valve in the area between the outer circumferential surface of the piston and the sealing ring arranged concentrically in a groove in the end face of the piston. In this known rotary piston machine, the sealing ring has a rectangular cross section.

Die DE-OS 22 25 935 und die US-PS 31 39 233 zeigen Dici'.tungsanordnungen für Rotationskolben, bei densn Federanordnungen Dichtleisten in dichtende Anlage pressen.DE-OS 22 25 935 and US-PS 31 39 233 show Dici'.tungsanrichtungen for rotary pistons, in densn Spring arrangements press sealing strips into a sealing system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der bekannten Kreiskolbenmaschine die Dichtung im Bereich des Kontaktes zwischen dem Absperrschieber und der Stirnfläche des Kolbens zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöstThe invention is based on the object of the known rotary piston machine, the seal in the area of contact between the gate valve and to improve the face of the piston. This object is achieved according to the invention by the characterizing Features of claim 1 solved in conjunction with the features of the preamble

Durch Vorsehen von zusätzlichen Dichtelementen in Ausnehmungen der ringförmigen Nut, die sich nach außen zur Umfangsfläche des Kolbens erstrecken, wird eine sichere und langzeitige Dichtwirkung zwischen Kolben und Absperrschieber erreichtBy providing additional sealing elements in recesses of the annular groove, which extend outward to the circumferential surface of the piston a reliable and long-term sealing effect between piston and gate valve is achieved

Das Arbeitsmedium kann auch in die Nut des KoI-beris eintreten, in denen die Dichtung und die Dich tungselemente angeordnet sind, wobei der Druck des Arbeitsmediums die Dichtwirkung unterstützt The working medium can also enter the groove of the KoI-beris in which the seal and the sealing elements are arranged, wherein the pressure of the working medium supports the sealing effect

Das in der Ausnehmung angeordnete Dichtungselement liegt mit seiner Stirnfläche in gleicher Ebene mit der Stirnfläche des Dichtungsringes, so daß diese beiden Stirnflächen in einer gemeinsamen Ebene an dem Seitenteil des Gehäuses und der Wange des Absperrschiebers anliegen.The sealing element arranged in the recess lies with its end face in the same plane the end face of the sealing ring, so that these two end faces rest in a common plane on the side part of the housing and the cheek of the gate valve.

Bei einem Dichtungsring mit einem beispielsweise dreieckigen Querschnitt liegt das Dichtungselement auf der dritten geneigten Seite des Dreiecks auf. Eine Feder kann zwischen dem Dichtungselement und dem Boden der es aufnehmenden Ausnehmung angeordnet sein. Die Feder drückt das Dichtungselement in dichtende Anlage und übt gleichzeitig auf den Dichtungsring einen Druck aus, um diesen in Dichtungsanlage an dem Kolben und dem Gehäuse zu halten.In the case of a sealing ring with, for example, a triangular cross section, the sealing element rests on it the third inclined side of the triangle. A spring can be placed between the sealing element and the floor be arranged in the recess receiving it. The spring pushes the sealing element into sealing Abutment and at the same time exerts a pressure on the sealing ring in order to keep it in sealing abutment with the piston and the housing.

Bei der Erfindung bilden die Dichtungselemente selbständige Teile gegenüber dem Dichtungsring. Die Dichtungselemente können jedoch auch mit dem Dichtungs ring aus einem Teil bestehen. Bei der einteiligen Ausbildung müssen allerdings enge Arbeitstoleranzen eingehalten werden, um sicherzustellen, daß bei Anordnung des Dichtungsringes in der ringförmigen Nut des KoI-bens jedes einzelne Dichtungselement korrekt mit den entsprechenden im Kolben angeordneten Ausnehmungen übereinstimmt, die die Dichtungselemente aufnehmen.In the invention, the sealing elements form independent parts with respect to the sealing ring. The sealing elements can, however, also with the sealing ring consist of one part. In the one-piece training, however, tight working tolerances must be observed to ensure that the arrangement of the sealing ring in the annular groove of the piston each individual sealing element correctly with the corresponding recesses arranged in the piston which receive the sealing elements.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.The measures specified in the subclaims are advantageous developments and Improvements possible.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu tert. Es zeigt The invention is illustrated in the drawing and tert erläu in the following description. It shows

Fig. 1 Seitenansicht einer mit vier Kammern ausgestatteten Kreiskolbenmaschine bei einer abgenommenen Gehäusewand; 1 shows a side view of a rotary piston machine equipped with four chambers with the housing wall removed;

Fig.2 teilweise Schnittdarstellung gemäß Linie 2-2 der Fig. 1 an einer Stelle außerhalb der Dichtungselemente; Fig. 2 is a partial sectional view along line 2-2 FIG. 1 at a location outside the sealing elements;

F i g. 3 Schnittdarstellung gemäß Linie 3-3 der Fig. I an der Stelle der Anordnung der Dichtungselcmente; undF i g. 3 Sectional view along line 3-3 of FIG at the location of the arrangement of the sealing elements; and

Fig. 4 vergrößerte perspektivische Teildarstcllung des Kolbens gemäß A in F i g. I.4 shows an enlarged perspective partial illustration of the piston according to A in FIG. I.

Das Gehäuse 9 der Kreiskolbenmaschine besteht aus einem ringförmigen Gehäuseteil 10 und beiderseits angeordneter. Seitenteilen 11, die mit dem ringförmigenThe housing 9 of the rotary piston machine consists of an annular housing part 10 and one arranged on both sides. Side parts 11, which with the annular

Gehäuseteil 10 durch Bohrungen 12 durchgreifende Bolzen verbunden sind. Lageranordnungen sind nicht gezeigtHousing part 10 are connected by holes 12 penetrating bolts. Storage arrangements are not shown

In den Seitenteilen 11 des Gehäuses 9 isv eine Kurbelwelle 17 angeordnet, die um die Achse des ringförmigen Gehäuseteiles 10 drehbar ist Ein Kolben 13 ist drehbar auf einem exzentrischen Zapfen der Kurbelwelle 17 aufgenommen. Der Innenraum zwischen dem Kolben 13 und dem ringförmigen Gehäuseteil 10 ist durch Absperrschieber 18 in Arbeitskammern 30 geteilt, wobei die Absperrschieber 18 gleitend in entsprechenden Schlitzen 1OA des ringförmigen Gehäuseteiles 10 geführt sind.In the side parts 11 of the housing 9 is a crankshaft 17 arranged, which is rotatable about the axis of the annular housing part 10. A piston 13 is rotatable recorded on an eccentric journal of the crankshaft 17. The interior space between the piston 13 and the annular housing part 10 is divided by gate valve 18 into working chambers 30, wherein the gate valve 18 is slidably guided in corresponding slots 10A of the annular housing part 10 are.

Die Absperrschieber 18 bestehen aus einem Mittelteil, der mit seinem inneren Ende in ebenen Flächen 19 am Umfang des Kolbens liegt und aus zwei stegartigen Wangen 186, die sich nach innen erstrecken und Mitnehmer 21 besitzen, die in Schlitze 22 in den Stirnflächen 33 des Kolbens 13 eingreifen. Durch diese Anordnung können die Absperrschieber 18 radial in den Schlitzen 10/4 des ringförmigen Gehäuseteiles "JO hin und her gleiten, so daß der Kolben sich relativ zu den Absperrschiebern in einer Richtung rechtwinklig bewegen kann.The gate valves 18 consist of a central part, the inner end of which is in flat surfaces 19 is on the circumference of the piston and consists of two web-like cheeks 186, which extend inward and drivers 21 which engage in slots 22 in the end faces 33 of the piston 13. Through this arrangement the gate valve 18 can slide back and forth radially in the slots 10/4 of the annular housing part "JO, so that the piston can move in a perpendicular direction relative to the gate valves.

Zwischen allen bewegbaren Teilen sind Dichtungen vorgesehen, um einen Austritt des Arbeitsmediums aus den in ihrem Volumen veränderbaren Arbeitskammern 30 zu verhindern, die gebildet sind durch den ringförmigen Gehäuseteil 10, die Seitenteile 11, den Kolben 13 und die Absperrschieber 18. In dem ringförmigen Gehäuseteil 10 sind die Dichtungen 32 für die Absperrschieber 18 angeordnet.Seals are provided between all movable parts to prevent the working medium from escaping To prevent the variable in volume working chambers 30, which are formed by the annular Housing part 10, the side parts 11, the piston 13 and the gate valve 18. In the annular housing part 10, the seals 32 for the gate valve 18 are arranged.

Die zwischen den Stirnflächen 33 des Kolbens und den benachbarten Flächen der Seitenteile 11 des Gehäuses und den Wangen der Absperrschieber 18ß angeordnete Dichtung besteht aus einem im Querschnitt dreieckförmigen Dichtungsring 40 mit Federn 41 und aus Dichtungselementen 42 mit Federn 43.That between the end faces 33 of the piston and the adjacent surfaces of the side parts 11 of the housing and the cheeks of the gate valve 18ß arranged seal consists of a cross-section triangular sealing ring 40 with springs 41 and of sealing elements 42 with springs 43.

Die geneigte Fläche 4OD des im Querschnitt dreieckförmigen Dichtungsringes 40 wird durch in der Nut 34 angeordnete Federn 41 beaufschlagt, um den_ Dichtungsring 40 in dichtenden Kontakt zu drücken.The inclined surface 4OD of the sealing ring 40, which is triangular in cross section, is formed in the groove 34 arranged springs 41 acted upon in order to press den_ sealing ring 40 into sealing contact.

Eine Leckage zwischen benachbarten Arbeitskammern 30 über die Wange 18ß des Absperrschiebers und den Teil 33A der Stirnfläche 33 des Kolbens zwischen dem Dichtungsring 40 und der Umfangsfläche des KoI-bens wird durch die vier Dichtungselemente 42 begrenzt. Die Diclitungselemente 42 sind im Bereich der Wange 180 des Absperrschiebers längs des Kolbens 13 im Abstand angeordnet, so daß zu jedem Zeitpunkt der Bewegung der Wange wenigstens zwei Dichtungselemente 42 in dichtenden Kontakt mit der Wange 18ßdes Absperrschiebers stehen.Leakage between adjacent working chambers 30 through the cheek 18SS of the gate valve and the part 33A of the end surface 33 of the piston between the seal ring 40 and the peripheral surface of the koi bens is limited by the four seal members 42nd The sealing elements 42 are spaced apart in the region of the cheek 180 of the gate valve along the piston 13 so that at any point in time during the movement of the cheek at least two sealing elements 42 are in sealing contact with the cheek 18ß of the gate valve.

Jedes Dichtungselement 42 ist in einer Ausnehmung 44 des Kolbens angeordnet, die sich von dem Teil 33 A der Stirnfläche 33 des Kolbens quer durch die Nut 34 in einem Winkel erstreckt, der der Neigung der Fläche 40D des Dichtungsringes 40 entspricht. Die Dichtungselemente liegen hierbei an der geneigten Fläche 4OD des Dichtungsringes 40 an.Each sealing element 42 is arranged in a recess 44 of the piston which extends from the part 33 A of the end face 33 of the piston transversely through the groove 34 at an angle which corresponds to the inclination of the surface 40D of the sealing ring 40. The sealing elements are in contact with the inclined surface 4OD of the sealing ring 40.

Die Stirnfläche 42/4 jedes Dichtungselementes liegt wiederum an der Wange 18ß des Absperrschiebers an bei dessen Bewegung gegenüber dem Kolben. Die Fläche 42ß jedes Dichtungselements liegt an der Fläche 34,4 der den Dichtungsring aufnehmenden ringförmigen Nut 34an.The end face 42/4 of each sealing element in turn rests on the cheek 18ß of the gate valve when it moves in relation to the piston. The surface 423 of each sealing element rests against the surface 34.4 of the annular groove 34an receiving the sealing ring.

Die Feder 43 ist in einer Ausnehmung 42Cdes Dichtungselementes angeordnet und wird gegen die Bodenfläche 44ßder Ausnehmung 44 angedrückt. Die Feder 43 bewirkt einen Druckkontakt zwischen den Flächen 42/4 bzw. 42ß des Dichtungselementes und der Wange 18ßbzw.der Fläche 34/4 am Kolben 13.The spring 43 is in a recess 42C of the sealing element and is pressed against the bottom surface 44ß of the recess 44. The feather 43 causes a pressure contact between the surfaces 42/4 or 42ß of the sealing element and the cheek 18ß or the surface 34/4 on the piston 13.

Das in den Arbeitskammern 30 befindliche Arbeitsmed'um ist insbesondere bei hohem Druck bestrebt in die Nut 34 und die Ausnehmungen 44 einzutreten. Der Druck wirkt auf den Dichtungsring 40 und die Dichtungselemente 42 und erhöht den Dichtungsdruck zwischen den sich bewegenden Teilen.The working medium located in the working chambers 30 endeavors to enter the groove 34 and the recesses 44, particularly at high pressure. Of the Pressure acts on the sealing ring 40 and the sealing elements 42 and increases the sealing pressure between the moving parts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Axialdichtung für eine Kreiskolbenmaschine mit einem eine Exenterwelle aufnehmenden Gehäuse, einem auf dem .Exzenter gelagerten Kolben mit im Kolben und im Gehäuse geführten. Arbeitskammern veränderbaren Volumens begrenzenden Absperrschiebern, die sich von der Umfangsfläche des Kolbens radial nach innen erstreckende, beidseitig an den Stirnflächen des Kolbens anliegende Wangen aufweisen, wobei in jeder der Stirnflächen des Kolbens eine ringförmige Nut für die Aufnahme eines Dichtungsringes vorgesehen ist, der an einem das Gehäuse begrenzenden Seitenteil und den Wangen der Absperrschieber anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß in Ausnehmungen (44) der ringförmigen Nut (34), die sich nach außen zur Umfangsfläche des Kolbens (13) erstrecken, mehrere im Abstand zueinander angeordnete Dichtungselemente (42) vorgesehen sind, von denen jeweils wenigstens zwei zu jedem Zeitpunkt der Bewegung des Kolbens (13) in dichtendem Kontakt mit jeweils einer der an die Stirnflächen (33) des Kolbens (13) anliegenden Wangen (18Sjdes Absperrschiebers (18) stehen.1. Axial seal for a rotary piston machine with a housing that accommodates an eccentric shaft, with a piston mounted on the eccentric guided in the piston and in the housing. Working chambers of variable volume limiting gate valves, which extend from the circumferential surface of the Piston radially inwardly extending cheeks resting on both sides against the end faces of the piston have, wherein in each of the end faces of the piston an annular groove for receiving a Sealing ring is provided on a side part delimiting the housing and the cheeks the gate valve rests, characterized in that in recesses (44) of the annular groove (34) which extend outward to the circumferential surface of the piston (13), a plurality of sealing elements arranged at a distance from one another (42) are provided, of which at least two at any point in time of the movement of the piston (13) in sealing contact with in each case one of the abutting faces (33) of the piston (13) The cheeks (18SJ of the gate valve (18) stand.

2. Axial seal according to claim 1, characterized in that each sealing element (42) has a surface which is inclined towards its sealing end face (42A) and which rests slidingly on a correspondingly inclined surface (40Dj of the sealing ring (40)).

3. Axialdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtungselement (42) durch eine Feder (43) gegen die geneigte Fläche (4ODjdes Dichtungsringes (40) und dabei zusammen mit diesem in dichtenden Kontakt nach axial außen gedrückt wird.3. Axial seal according to claim 2, characterized in that each sealing element (42) by a spring (43) against the inclined surface (4ODj of the sealing ring (40) and thereby together is pressed with this in sealing contact axially outwards.

4. Axialdichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtungselement (42) eine geneigte Ausnehmung (42Q besitzt, die mit der das Dichtungselement aufnehmenden Ausnehmung (44) einen Raum bildet, wobei das in die Ausnehmung (44) und die Ausnehmung (42C) aus der benachbarten Kammer (30) eintretende Arbeitsmedium den Dichtungsring (40) und das Dichtungselement (42) mit einem zusätzlichen Druck beaufschlagt.4. Axial seal according to one of claims 1 to 3, characterized in that each sealing element (42) has an inclined recess (42Q which forms a space with the recess (44) receiving the sealing element, the recess (44) and The working medium entering the recess (42C) from the adjacent chamber (30) applies an additional pressure to the sealing ring (40) and the sealing element (42).